急急急急 一道高一物理题 高手来帮忙啊啊啊啊啊

Question

如图所示，质量不计的光滑直杆AB的A端固定的一个小球P，杆OB段套着小球Q，Q与轻质弹簧的一段相连，弹簧的另一端固定在O点，弹簧原长为L，劲度系数为K,两球的质量均为m，OA=d，小球半径忽略，现使在竖直平面内绕过O点的水平轴转动，若OB段足够长，弹簧形变始终处于弹性限度内，当球P转至最高点时，球P对杆的作用力为零，求此时弹簧的弹力

Answer 1

分析：多物体问题可以用整体法也可以用隔离法，本题可以采用隔离法，结合圆周运动知识求解。
对P进行分析：在最高点，P只受重力作用，则：mg=mdw^2
对Q进行分析：此时Q在最低点，有
F弹-mg=m(L+x)w^2;F弹=kx
解x=mg(L+d)/(kd-mg)
所以此时弹力为F=kmg(L+d)/(kd-mg)

Answer 2

设 弹簧形变量为 x，对P球分析
只受重力，mg=mdω^2,
两球同轴转动，所以角速度相同。
对Q球分析，由弹力和重力合力提供向心力。
F-mg=m(L+x)ω^2,
F=Kx

Answer 3

有图更好追问

有图 求解啊 谢谢

追答

首先确定两个研究对象P,Q
对P进行分析
mg-F弹=mdw^2;F弹=0
对Q进行分析
F弹-mg=m(L+x)w^2;F弹=kx
解x=mg(L+d)/(kd-mg)
所以此时弹力为F=kmg(L+d)/(kd-mg)

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